對(duì)于城市環(huán)境垃圾整治過(guò)程中的水文地質(zhì)工作分析

■陳廣文

（廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)廣東江門(mén)529040）

對(duì)于城市環(huán)境垃圾整治過(guò)程中的水文地質(zhì)工作分析

■陳廣文

（廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)廣東江門(mén)529040）

通過(guò)對(duì)城市垃圾發(fā)展?fàn)顩r和研究現(xiàn)狀的討論,認(rèn)為垃圾不久將成為世界上最大的災(zāi)害污染源,指出了現(xiàn)階段開(kāi)展垃圾調(diào)查和相關(guān)研究的必要性和緊迫性。為防止垃圾污染、保護(hù)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境,本文對(duì)城市環(huán)境垃圾整治過(guò)程中的水文地質(zhì)工作進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

城市環(huán)境 垃圾整治 水文地質(zhì)

丹東市城區(qū)位于遼寧省東南部鴨綠江下游右岸，背依長(zhǎng)白山余脈低山丘陵，由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用，鴨綠江大斷裂帶通過(guò)城區(qū)，決定了區(qū)內(nèi)地形地貌基本特征，即：丘陵自北東向西南由高向低，由陡變緩，構(gòu)成波狀起伏的地形，城區(qū)東北至東南，由珍珠山、元寶山、錦江山、北干石砬子山、回手摸山、西干石垃子山、三孤頂子山等，構(gòu)成九道溝谷。山地溝谷已成為建成區(qū)一部分。同時(shí)受鴨綠江、叆 河、大沙河等河流的作用，經(jīng)長(zhǎng)期切割、剝蝕、侵蝕、堆積、沉積，演變成如今的多元地形地貌。

丹東市主城區(qū)地貌單元由南至北依次為鴨綠江河漫灘、一級(jí)階地、二級(jí)階地及坡洪積區(qū)。

1 鴨綠江河漫灘一級(jí)階地

鴨綠江河漫灘一級(jí)階地：分布在臨江岸邊，寬度視其地形形態(tài)而異，一般僅幾十米至百余米左右，為全新統(tǒng)中晚期沖積與淤積地層，由于丘陵高地徑流沖切，區(qū)內(nèi)河谷沖溝非常發(fā)育，又是古河道幾經(jīng)變遷的通過(guò)區(qū)，微地貌星羅棋布。因此，地層在垂直埋深及水平延展等空間變化較大，地層為多元結(jié)構(gòu)，地層多為靜水沉積松軟的新近代粘性土、淤泥質(zhì)土、伴有淤泥質(zhì)粉砂及薄的互層，粉細(xì)砂、圓礫、卵石組成。堆積較厚。

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及粉細(xì)砂層埋深淺且厚，由于地下水埋深較淺，多呈飽和狀態(tài)，堆積面積較大。根據(jù)野外原位測(cè)試及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果分析，粉細(xì)砂層大多輕微液化。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土變形大，一般情況下不宜做天然地基，對(duì)于下臥圓礫卵石層是良好的地基持力層。

由于臨近鴨綠江邊，視野較好，丹東市區(qū)高檔高層住宅均臨江而建，沿江高層住宅林立。其建筑特點(diǎn)一般均下設(shè)一～二層地下室，地下室板底標(biāo)高約在現(xiàn)自然地面以下5～8米，在此深度范圍內(nèi)多為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或粉細(xì)砂層，因此在此區(qū)域內(nèi)大多采用樁筏基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)形式以長(zhǎng)螺旋泵壓混凝土灌注樁為主，間或少量工程采用錘擊預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。根據(jù)建筑物體量、結(jié)構(gòu)形式不同，樁基持力層一般在呈密實(shí)狀態(tài)的圓礫卵石層或強(qiáng)風(fēng)化巖之間選擇。

長(zhǎng)螺旋泵壓混凝土灌注樁全稱(chēng)為長(zhǎng)螺旋鉆孔泵送超流態(tài)砼后置鋼筋籠灌注樁。其施工工藝是利用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度后，在提鉆的同時(shí)通過(guò)鉆頭活門(mén)以一定壓力向孔內(nèi)連續(xù)泵注超流態(tài)混凝土，至樁頂為止，再借助鋼筋籠自重及專(zhuān)用振動(dòng)設(shè)備將鋼筋籠插入混凝土中至設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)高而形成的樁體。是2005年建設(shè)部推廣的十大技術(shù)之一。

其工法特點(diǎn)是1、超流態(tài)混凝土流動(dòng)性好，摩擦系數(shù)低，石子能在混凝土中懸浮而不下沉，不會(huì)產(chǎn)生離析；2、防止了斷樁、縮頸、塌孔等施工通病，施工質(zhì)量容易得到保證；3、穿硬土層能力強(qiáng)，尤其是中密～密實(shí)狀態(tài)圓礫卵石層，穿透能力很強(qiáng)；4、成孔成樁一機(jī)一次完成，操作簡(jiǎn)便；5、施工時(shí)無(wú)空氣污染和噪音污染；6、不需要泥漿護(hù)壁不排污；7、施工不受地下水位影響、由于不是擠土樁、對(duì)環(huán)境影響小；8、對(duì)施工場(chǎng)地要求不高，場(chǎng)地超平即可，無(wú)需硬地施工，不需水；9、單樁承載力高，節(jié)省資源，施工速度快，效率高，施工成本與其他施工工法相比比較低廉，綜合效益高。

但在具體應(yīng)用過(guò)程中還存在一些缺點(diǎn)，如1、樁端虛土難以全部清理干凈，2、在砂層較厚場(chǎng)區(qū)施工時(shí)，如施工不當(dāng)，易產(chǎn)生鋼筋籠難以到達(dá)預(yù)定持力層深度的現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)施工隊(duì)伍施工經(jīng)驗(yàn)要求較高。

目前在丹東地區(qū)，該樁型得到建設(shè)單位普遍認(rèn)可。河漫灘一級(jí)階地區(qū)域樁徑為400mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達(dá)600kN；樁徑600mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達(dá)1400kN。由于對(duì)河漫灘區(qū)域呈中密～密實(shí)狀態(tài)穿透力較強(qiáng)，其樁端持力層大多選為密實(shí)圓礫卵石層底部或強(qiáng)風(fēng)化巖層。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)是指采用離心成型的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土環(huán)形截面樁，由打入土層中的管樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成的建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)。目前我市房屋的工業(yè)與民用建筑的樁基礎(chǔ)常用的一般為先張法工藝制作的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（即：PHC樁）。

管樁沉樁方法丹東市目前采用錘擊法和靜壓法。①靜壓預(yù)應(yīng)力空心管樁基礎(chǔ)具有施工時(shí)無(wú)噪音，施工速度較快，樁身質(zhì)量容易保證的優(yōu)點(diǎn)。由于其樁機(jī)本身自重較大，對(duì)場(chǎng)地條件要求較高。如果樁頂標(biāo)高接近地面，上部土層又較軟，樁機(jī)行走時(shí)易對(duì)周邊施工完的管樁造成側(cè)向擠壓，擠斷、擠裂。②錘擊預(yù)應(yīng)力空心管樁是采用不小于6t的筒錘將預(yù)制空心管樁擊打到預(yù)定的持力層深度，按最后十擊貫入度來(lái)確定最終樁長(zhǎng)。其優(yōu)點(diǎn)和靜壓樁機(jī)相比，由于樁機(jī)自重相對(duì)較小，所以對(duì)場(chǎng)地條件要求不高。但該施工方式對(duì)周?chē)h(huán)境有一定的噪音及空氣污染。③由于樁端持力層的起伏，樁長(zhǎng)不確定，使其在樁頭部位易存在接樁與截樁的現(xiàn)象。④為使樁頭能夠錨固進(jìn)入承臺(tái)（筏板），在樁頭需要進(jìn)行二次插鋼筋處理。⑤由于是擠土樁，該施工方法在施工中，對(duì)土層的擠、振密作用較明顯，在大面積的群樁施工中，有可能出現(xiàn)后續(xù)樁長(zhǎng)變短，樁端無(wú)法進(jìn)入預(yù)定持力層的現(xiàn)象。⑥丹東市區(qū)河漫灘及一級(jí)階地附近由于圓礫卵石層較厚，靜壓法施工穿越難度較大，在此范圍內(nèi)大多采用錘擊法。其樁端持力層一般選為圓礫卵石層底部或強(qiáng)風(fēng)化巖。

目前在丹東地區(qū)，該樁型僅在沿江河漫灘區(qū)域得到建設(shè)單位普遍認(rèn)可。河漫灘區(qū)域樁徑為400mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達(dá)1000kN；樁徑500mm，其單樁豎向承載力特征值Ra可達(dá)1500kN。由于對(duì)河漫灘區(qū)域呈中密～密實(shí)狀態(tài)穿透力較弱，其樁端持力層大多選為密實(shí)圓礫卵石層底部或強(qiáng)風(fēng)化巖層。

2 二級(jí)階地

二級(jí)階地場(chǎng)地成因單一，第四系層基本為二元結(jié)構(gòu)，局部有小的沖溝堆積，地層固結(jié)條件好，地勢(shì)高且平坦。第四系地層為晚更新世沖積形成的黃褐色、可塑～硬塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土。其下為中密-密實(shí)狀態(tài)的圓礫卵石層，充填物多為中粗砂。強(qiáng)度高，是良好天然地基持力層。一般埋深5-6米，最深6-9米。

在此范圍內(nèi)為丹東市主城區(qū)，人口密集，多層建筑和高層建筑密集。高層建筑一般下設(shè)一至二層地下室，地下室板底埋深約4-8m左右，因此，在此范圍內(nèi)圓礫卵石層埋深較淺區(qū)域，基本采用天然地基。對(duì)于持力層埋深較深，圓礫卵石層呈中密～密實(shí)狀態(tài)的區(qū)域一般采用長(zhǎng)螺旋泵壓混凝土灌注樁。

3 丘陵臺(tái)地及坡洪積區(qū)

丘陵臺(tái)地場(chǎng)地地基基地穩(wěn)定，大多以天然地基為主。應(yīng)特別注意斜坡的穩(wěn)定及不均勻沉降的處理問(wèn)題。坡積場(chǎng)地堆積物來(lái)源坡上，一般以粘性土含礫為主，并含有棱角狀粗巖屑，粒度自坡頂向坡腳由粗變細(xì)，無(wú)層理，分選性差，粒度混雜，厚度不均。帽盔山等坡地均堆積有大量漂石、滾石，坡積層多覆于基巖或殘積層上。

由于臨近山地丘陵，此范圍內(nèi)多為老舊平房區(qū)，生活便利度較差，居住環(huán)境一般。隨著近年棚戶區(qū)改造推進(jìn)，此范圍內(nèi)多層及高層建筑逐漸增多。

在此范圍內(nèi)多層及高層建筑一般在采用天然地基不經(jīng)濟(jì)的前提下，大多數(shù)樁基礎(chǔ)形式選用人工挖孔樁基礎(chǔ)。

人工挖孔樁，是指用人力挖土、現(xiàn)場(chǎng)澆筑的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較粗，最細(xì)的也在800毫米以上，能夠承載壓力較大的結(jié)構(gòu)主體，目前應(yīng)用比較普遍。樁的上面設(shè)置承臺(tái)，再用承臺(tái)梁拉結(jié)、連系起來(lái)，使各個(gè)樁的受力均勻分布，用以支承整個(gè)建筑物。

人工挖孔樁基礎(chǔ)具有單樁承載力高，施工時(shí)無(wú)噪音，場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)，施工質(zhì)量較易控制的優(yōu)點(diǎn)，適用于框架結(jié)構(gòu)的工程，做到一柱一樁。挖孔樁要比混凝土打入樁抗震能力強(qiáng)，造價(jià)比較節(jié)省。從而在公路、民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。

其工法特點(diǎn)：（1）人工挖孔樁施工方便、施工設(shè)備簡(jiǎn)單，不需要大型機(jī)械設(shè)備；（2）由于是人工作業(yè)，樁端進(jìn)入持力層深度及擴(kuò)底質(zhì)量能夠保障，能有效控制施工質(zhì)量；（3）由于在此地貌單元范圍內(nèi)，地勢(shì)較高，因此地下水位相對(duì)較低，可在樁孔口內(nèi)直接降水；（4）因第四系地層表層多為含礫粉質(zhì)粘土層，施工過(guò)程中必須采取護(hù)壁措施；（5）對(duì)此范圍內(nèi)孤石可以采取爆破措施挖除，保證樁端進(jìn)入持力層。

但在施工過(guò)程中也存在（1）施工進(jìn)度較慢，因此對(duì)挖樁人員的責(zé)任心要求較高。（2）井下作業(yè)條件差、環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大，因此在施工過(guò)程中安全和質(zhì)量顯得尤為重要。在施工需要采取小范圍降水時(shí)，應(yīng)注意對(duì)周?chē)貙蛹敖ㄖ镞M(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

綜上所述，丹東市區(qū)河漫灘一級(jí)階地樁基形式大部分以長(zhǎng)螺旋泵壓混凝土為主，最大樁長(zhǎng)可達(dá)25m，近幾年局部第四系地層密實(shí)度一般的場(chǎng)地逐漸采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，二級(jí)階地仍以長(zhǎng)螺旋泵壓混凝土灌注樁為主，北部丘陵臺(tái)地附近樁基礎(chǔ)型式以人工挖孔灌注樁為主。近年來(lái)，丹東市陸續(xù)出現(xiàn)了載體樁、振沖碎石樁、CFG樁、旋挖樁等幾種新的樁基礎(chǔ)形式。隨著丹東市的發(fā)展，建筑的樁基形式會(huì)向著可靠度高，質(zhì)量控制易于掌控，工程造價(jià)便宜的樁基形式發(fā)展。

［1］石宏仁,城市地質(zhì)工作取向與建議［J］ 國(guó)外地質(zhì)科技，2010(25)

［2］張麗君，賈躍明，劉明輝 國(guó)外環(huán)境地質(zhì)研究和工作的主要態(tài)勢(shì)［J］水文地質(zhì)工程地質(zhì),2005(105)

P66[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-27-2